第二章 食品输送机械

食品输送机械与设备教学目的和要求:1.了解输送机械的功能和分类情况。2.了解液体输送机械与设备类型和适用情况,其中应重点把握离心泵的工作原理和结构。3.把握带式运输机和斗式提升机的工作原理和结构，了解其他固体输送机械的基本结构和使用情况。液体食品输送机械固体食品输送机械食品输送机械与设备功能：运输食品原料或成品分类：离心泵泵螺杆泵齿轮泵真空吸料装置带式输送机斗式提升机螺旋输送机气力输送装置功能：实现连续地输送液体§1液态食品输送机械－离心泵工作原理：借助高速旋转的叶轮使液体产生离心力，液体甩向叶轮的外围经出口流出，叶轮中心形成一定真空，不断吸入液体，从而实现连续输送液体。（见书P24图3－1）离心泵启动前应充满液体，否则“气缚”现象原因？离心泵的结构示意图离心泵的结构主要部件：l叶轮开式叶轮半开式～闭式～l泵壳l泵轴l轴封装置离心泵的优点：①传动结构简单，一般采取二极或四极的电动机直联。②液体输出量可任意调节。③操作维修清洗容易。离心泵的缺点：①泵的安装要求低于液体贮槽出口之处或预先灌水，因为必须保证泵体内及吸液管内充满液体才能正常运行。②操作不妥或设计不善时，易引起泡沫现象。齿轮泵功能：输送高粘稠液体和固体浆料分类：按螺杆数：单螺杆Ö双螺杆多螺杆按轴向安装位置：卧式螺杆泵立式螺杆泵§1液态食品输送机械－螺杆泵单螺杆泵的结构主要工作部件：偏心螺旋体的螺杆（称转子）、内表面呈双线螺旋面的螺杆衬套（称定子）其他主要构建有：套轴、连杆、泵体（比较上图与课本P27图3－6）相当直径为D的圆作以螺距t、半径e螺旋运动螺杆横截面圆心 ­e­ 轴心 ­e­ 套轴心单螺杆泵的工作原理：单螺杆泵是一种内啮合偏心回转的容积泵。当电动机带动泵转动时，转子在定子腔内绕定子的轴线作行星回转，螺杆一方面绕本身的轴线旋转，另一方面它又沿衬套内表面滚动，于是形成泵的密封腔室（封闭腔于吸入端形成，排出端消失），螺杆每转一周，密封腔中的液体向前推进一个螺距，随着螺杆的连续转动，液体以螺旋形式从一个密封腔压向另一个密封腔，最后挤出泵体。螺杆泵的优点：§能输送高固体含量(40%~70%)的介质；§流量均匀压力稳定，低转速时更为明显；§流量与泵的转速成正比，因而具有良好的变量调节性；§可以输送不同粘度的介质，适用范围广；§泵的安装位置可以任意倾斜；§适合输送敏性物品和易受离心力等破坏的物品；§体积小，重量轻、噪声低，结构简单，维修方便。螺杆泵的缺点：§输送量较小（螺杆转速750～1500r/min）其他螺杆泵双螺杆泵三螺杆泵三螺杆泵§1液态食品输送机械－齿轮泵功能：输送粘稠液体分类：按齿轮的齿合方式：外啮合泵Ö内啮合泵按齿轮的形状：正齿轮泵Ö斜齿轮泵人字形齿轮泵齿轮泵的结构主要工作部件：主动齿轮、从动齿轮其他主要部件：泵壳、轴、密封件外齿圈主动内齿轮月牙形隔板齿轮泵的工作原理：齿轮泵是回转式容积泵。泵内一对齿轮相互啮合把工作腔分成两个独立空间，主动齿轮带动被动齿轮旋转，齿轮脱开时形成局部真空（吸入侧）吸入液体并充满齿间被带到排出侧，当啮合时齿间液体被挤出（排出侧）经排出口排出泵外。齿轮泵的优点：C结构简单、C能自吸C工作可靠C应用范围较广齿轮泵的缺点：D流量及压力有脉动，且噪声大D效率低D所输送的液体必须具有润滑性，以免齿轮磨损其他类型的泵转子泵滑片泵活塞泵软管泵功能：使用真空吸料装置主要为了解决无合适泵的特殊物料的输送问题工作原理：真空吸料装置是用真空泵使密闭系统呈一定负压，以压力差为动力推动物料的运输§1液态食品输送机械－真空吸料装置真空吸料系统§2固体食品输送机械功能：输送固体物料或成品带式输送机斗式提升机气力输送装置螺旋输送机类型：功能：适用于块状、颗粒状物料及整件物品的水平或小角度输送，还可用作物料进行分选、检查、清洗、包装等的操作台。带式输送机的组成主要部件构成：输送带托辊和支架驱动装置张紧装置带式输送机=输送带 (快速阅读教材P29－32页内容，了解各种运输带的用途、种类和特点) =机架和托辊机架：食品工业中使用的带式输送机多为轻型输送机，其机架一般用型钢(槽钢、角钢、圆钢等)与钢板焊接而成。可移式输送机在机架底部安装滚轮，便于移动。托辊：托辊在输送机中对输送带及其被输送的物料起承托的作用，使输送带及带上物料平稳运行。托辊可以分上托辊(承载段托辊)和下托辊空载段托辊) 两种类型。上双辊V式平直多节单辊式单辊槽式三辊槽式平直单辊式三辊V式托辊的形式调整托辊轮辊托辊=驱动装置主要由电动机、减速装置和驱动滚筒等组成，倾斜输送时，还应设有制动装置或停止装置。驱动滚筒Ø表面有齿Ø比带宽大100～200mm Ø做成中间直径稍大的鼓形减速装置齿轮减速箱、蜗杆蜗轮减速箱、摆线针轮减速箱等为简化传动系统的总体结构，使整机更加简单、紧凑，现在多使用电动滚筒。这是将驱动装置中的电机、变速装置均设置在滚筒的内部，安装与操作都比较简单，其速度调节原理与调速电机的原理类似。=张紧装置张紧装置有中部张紧和尾部张紧两大类。常用的尾部张紧装置有螺旋式、重锤式和弹簧式等。螺旋式利用拉力螺杆或压力螺杆，定期移动尾部滚筒，张紧输送带。优点：外形尺寸小、结构紧凑。缺点：必须经常调整。重锤式是在自由悬拧的重锤作用下，产生张紧作用。其突出优点是能保证输送带有恒定的张紧力，缺点是外形尺寸较大。压力弹簧式是在后辊两端的轴承座上连接一组弹簧和调节螺钉。优点是外形尺寸小，有缓冲作用，缺点结构较复杂。斗式提升输送机功能：用于垂直或接近于垂直方向输送物料,适于颗粒状、粉状和中等块状物料的提升。分类: 按输送方向：倾斜、垂直按牵引机构：皮带斗式、链条斗式按输送速度：高速、低速优缺点：占地面积小提升高度较高（一般7～10m,有时30～50m）生产能力范围较大(3～160m 3 /h)；过载敏感性强，必须连续均匀地供料。主要构成部件：料斗、牵引带(或链条)、驱动装置、机壳、进料装置、卸料装置倾斜斗式提升机为了适应不同高度要求：²配置有装拆方便的链节（提升机可以随意伸长与缩短）。²支架设计成可伸缩的，并在底部安装滚轮（便于灵活移动）。=料斗u料斗种类： (a)深斗：底圆，斗口呈65 。，深度较大。适合于干燥、流动性好、易倾出的粒状和小块状物料的升送； (b)浅斗：底圆，斗口呈45 。，深度较浅。适合于潮湿、流动性较差的粒末、粒状物料。 (c)尖角形斗(三角斗)：底尖，侧壁延伸到底板外，使之成为挡边．卸料时，物料可沿前一个斗的挡边和底板所形成的槽形进行卸料。适用于粘稠性大和沉重的块状物料的运送.v安装与布置料斗一般以其后壁固定在牵引带上，以双链牵引的以两侧壁固定在两边的链条上。深斗与浅斗在牵引件上均呈疏散式排列，斗距一般2.3～3.0h (h为斗深)(右图a ) ；尖角形斗排列紧，斗间无间隔(右图b ) 。w装料方式挖取式：适用于粉末状、散粒状等损伤性较小的物料，输送速度较高，可达2m/s，料斗间隔排列撤入式：适用于输送大块和磨损性较大的物料，输送速度较低(＜1m/s)．料斗呈密接排列。挖取式撤入式x卸料方式离心式：利用离心力将物料抛出。适用于粒状小、磨损性小、提升速度较快 (1～2m/s左右)的场合。斗与斗之间保持一定的距离。重力式：卸料靠重力使物料落下。适于大块状、相对密度大、磨损性大、易碎物料的低速运送，速度为0.5～ 0.8m/s。物料沿前一个料斗的背部落下。离心重力式：适用于提升速度比较低。一般在0.6～1.0m/s，适用于流动性不良的散状、纤维状物料或潮湿物料。离心式卸料重力式卸料混合式卸料=牵引件胶带与带式输送机的相同带宽比料斗的宽度大30~40mm （适于中小生产率，中等提升高度，轻物料输送）链条常用套筒链或套筒滚子链。（适合于大生产率，高度大，重物料输送）螺旋输送机功能：适用于需要密闭输送的各种干燥松散的粉状、粒状、小块状物料的输送(输送过程中还可以对物料进行搅拌、泥合等操作)，但不宜输送粘性大、易结块以及大块状的物料。分类：水平螺旋输送机垂直螺旋输送机按输送形式螺旋旋输送机结构原理：主要由螺旋叶片、轴承、料槽、传动装置与支架等组成。利用旋转螺旋推动作用，物料在自身重力，以及与槽、螺旋叶片摩擦力作作用下，相对机槽滑动的形式移动。垂直形螺旋输送机内物料受较大的离心惯性力（使物料与机壳摩擦力）。=螺旋叶片螺旋可以采用右旋或左旋，以为右旋主，可以制成单线、双线或三线，以单线最为常用。按形状分为 (a) 实体式: 运送干燥的小颗粒或粉状物料。 (b)带式：运送块状或粘滞性物料时，宜采用带式螺旋 (c)叶片式 (d)成型式这两种叶片宜输送韧性和可压缩性物料。运送物料的同时，还可以对物料进行搅拌、揉捏、混合等艺操作。=轴及其连接=料槽=轴承螺旋轴可以是实心轴或空心轴，一般由长2～4m的轴段组装而成。比较常用的是钢管制成的空心轴。有头部轴承相中间轴承，作用不同。一般由3～8mm厚的不锈钢板或薄钢板制成的u形槽。螺旋输送机的优点: ①构造简单，横截面的尺寸小，制造成本低；②便于中间加载和卸载；③操作安全方便；④密封好。缺点：①物料与机壳和螺旋间有较大摩擦力，动力消耗较大；②物料易粉碎及损伤，叶片磨损严重；③运输距离短(一般40m ) ，输送能力低(一般40m 3 /h).刮板输送机埋刮板输送机普通刮板输送机气力输送：借助空气的动压和静压，使散粒物料和气流在密闭管道内一起运动而实现输送的一种方法。气力输送装置气力输送原理: (阅读课本P38) 类型：吸引式压送式混合式悬浮气力输送推动气力输送（按输送气源的压力状态）气力输送系统构成及特点：系统由供料器、输送管、分离器、除尘器、卸料器和风机等构成。吸入式供料方便，但输送距离短；压送式输送距离长(高)，但供料装置复杂；混合式综合了前两者的一些优点，但系统较复杂。=供料器吸嘴是吸引式输送系统的进料装置。双筒喇叭形吸嘴旋转加料器旋转式加料器在吸引式输送系统中用作卸料器，而在压送式气力输送系统中可用作加料器。=分离器离心式分离器(旋风分离器) : 构成：1切向进风口、2内筒、 3外筒、4锥形筒、5卸料口工作原理：F=mrw 2 (具体见教材P41) 容积式分离器: 构成： (见右图 ) 工作原理：空气物料进入突然扩大的容器中，空气流速小于悬浮速度u f ，物料受气流的作用力减小，在重力的作用下沉降。 1 3 4 2 5=除尘器离心式除尘器（结构与原理筒旋风分离器）袋式过滤器结构：(见右图) 工作原理：根据物料的粒度远大于气体分子的特点，选用一定孔径的过滤袋，当物料和气流通过时，气流透过袋子溢出，物料被阻隔或吸附在袋内壁，通过振动机构定时除下。较细较长=卸料器和风机气力输送与其他输送方式相比，具有以下优点：J系统密闭性好，粉尘污染小，改善了劳动条件；J在输送过程中，可同时对被输送物料进行加热、冷却、混合、粉碎、干燥、分级和除尘等操作，容易实现连续化自动化；J设备较简单，生产率较高气力输送的不足：L所需动力较大，风机噪音大；L输送物料粒度大小有限制（要求30mm）, 物料对管路的磨损较大；L不适于输送粘结性和易带静电以及有爆炸性的物料，对于输送量少且间歇性操作的也不宜采用气力输送。练习题： 1. 比较离心泵、螺杆泵、齿轮泵的性能特点、工作原理及使用。 2. 比较真空吸料装置与气力输送装置的相似性 3. 试述固体物料输送机械的种类、特点及适用范围 4. 指出该气力输送系统的主要设备 5.解释：轴封，“气缚”现象，气力输送